2022城市钢桥设计标准.pdf

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1、 城市钢桥设计标准 2 目 录 1 总 则.1 2 术语和符号.2 2.1 术语.2 2.2 符号.3 3 材料及设计指标.8 3.1 材料.8 3.2 设计指标.11 4 基本规定.17 5 总体分析.23 5.1 结构模拟.23 5.2 总体分析.23 5.3 初始缺陷.24 5.4 构件的截面分类.30 6 构件设计.32 6.1 一般规定.32 6.2 轴心受力构件.32 6.3 受弯构件.38 6.4 拉弯、压弯构件.40 6.5 受扭构件.42 7 板件结构.46 7.1 一般规定.46 7.2 设计和模拟基础.46 7.3 构件设计中的剪力滞后.47 7.4 极限承载力状态下正应

2、力导致的板屈曲.52 7.5 剪切抗力.62 7.6 横向力的抗力.67 7.7 耦合.70 7.8 翼缘引起的屈曲.71 城市钢桥设计标准 征求意见稿 3 7.9 加劲肋和细节.72 7.10 应力折减法.79 8 正交异性板钢桥面.82 8.1 一般规定.82 8.2 设计强度验算.85 8.3 疲劳强度验算.87 9 节点与连接.88 9.1 一般规定.88 9.2 焊缝连接.88 9.3 螺栓和铆钉连接.94 9.4 销铰.98 10 疲劳设计.100 10.1 一般规定.100 10.2 疲劳荷载.100 10.3 疲劳应力幅.101 10.4 疲劳强度.102 10.5 疲劳验算.

3、111 10.6 焊后处理.111 11 钢-混凝土组合梁.113 11.1 基本规定.113 11.2 极限状态计算.121 11.3 抗剪连接件.133 11.4 构造要求.138 12 缆索系统.145 12.1 一般规定.145 12.2 结构设计.152 13 构造要求.174 13.1 钢板梁.174 13.2 钢箱梁.176 13.3 钢桁梁.178 城市钢桥设计标准 征求意见稿 4 13.4 钢管.180 13.5 钢管混凝土.185 13.6 钢塔.186 13.7 钢拱.187 14 附属构造与支座.188 14.1 一般规定.188 14.2 桥面铺装.189 14.3

4、栏杆.192 14.4 排水.194 14.5 伸缩缝.195 14.6 支座.197 14.7 声屏障.200 15 耐久性设计.202 15.1 一般规定.202 15.2 钢结构防腐涂装设计.202 15.3 耐候钢耐久性设计.205 15.4 缆索系统耐久性设计.212 15.5 钢混接触面耐久性设计.214 16 景观设计.215 16.1 景观设计总则.215 16.2 总体景观设计.215 16.3 结构景观设计.216 16.4 附属设施景观设计.217 16.5 景观设计评价.218 17 人行桥.220 附录 A 轴心受压构件整体稳定折减系数.222 附录 B 受压加劲板的

5、弹性屈曲系数.228 附录 C 梁的整体稳定系数.232 附录 D 加劲板的临界应力计算.237 附录 E 节点板撕裂强度、剪应力和法向应力验算.243 城市钢桥设计标准 征求意见稿 5 附录 H 钢-混凝土组合梁稳定计算.245 附录 G 腐蚀环境分类.250 附录 H 涂层体系.251 附录 I 涂料性能要求.255 本规程用词说明.257 引用标准名录.259 城市钢桥设计标准 征求意见稿 6 Contents 1 General Provisions.1 2 Terms and Symbols.2 2.1 Terms.2 2.2 Symbols.3 3 Material and Des

6、ign Strength.8 3.1 Material.8 3.2 Design Strength.11 4 General Requirement.17 5 Structural Analysis.23 5.1 Structure Modeling.23 5.2 Structural Analysis.23 5.3 Initial Imperfections.24 5.4 Classification of Section.30 6 Structure Member Design.32 6.1 General Requirement.32 6.2 Axially Loaded Members

7、.32 6.3 Flexual Members.38 6.4 Members under Combined Axial Force and Bending.40 6.5 Torsional Member.42 7 Plates.46 7.1 General Requirement.46 7.2 Design and Simulation.46 7.3 Shear Lag in Members Design.47 7.4 Buckling of Plates.47 7.5 Shear Resistance.52 7.6 Lateral Resistanc.62 7.7 Coupling.70 城

8、市钢桥设计标准 征求意见稿 7 7.8 Buckling caused by Flanges.71 7.9 Stiffeners and Details.72 7.10 Strength Reduction Methods.78 8 Orthotropic Steel Decks.82 8.1 General Requirement.82 8.2 Strength Calculation.85 8.3 Design for Fatigue.87 9 Jionts and Connections.88 9.1 General Requirement.88 9.2 Welded Connectio

9、ns.88 9.3 Bolt and Rivet Connections.94 9.4 Pins Connections.98 10 Design for Fatigue.100 10.1 General Requirement.100 10.2 Fatigue Loads.100 10.3 Fatigue Stress Amplitude.101 10.4 Fatigue Strength.102 10.5 Design for Fatigue.111 10.6 Postwelding Treatments.111 11 Composite Steel and Concrets Beams.

10、113 11.1 General Requirement.113 11.2 Ultimate State Calculation.121 11.3 Shear Connections.133 11.4 Detailing Provisions.138 12 Cable System.152 12.1 General Requirement.174 12.2 Structural Design.174 13 Detailing Provisions.176 13.1 Steel Plate-girder.176 城市钢桥设计标准 征求意见稿 8 13.2 Steel Box Girder.177

11、 13.3 Steel Truss.178 13.4 Steel Tubule.180 13.5 Concrete-filled Steel Tubular Column.185 13.6 Steel Tower.186 13.7 Steel Arch.187 14 Auxiliary Structure and Bridge Bearings.188 14.1 General Requirement.188 14.2 Bridge Deck Pavement.191 14.3 Railing.194 14.4 Deck drainage.196 14.5 Expansion Joint.19

12、7 14.6 Bridge Bearings.199 14.7 Noise Barriers.200 15 Durability Design.202 15.1 General Requirement.202 15.2 Steel Corrosions Preventing Design.202 15.3 Durability Design of Weathering Steel.205 15.4 Durability Design of Cable System.212 15.5 Durability Design of Steel-concrete Contact Surface.214

13、16 Landscape Design.215 16.1 General Requirement.216 16.2 Overall Design.217 16.3 Structural Landscape Design.218 16.4 Landscape Design of Ancillary Facilities.218 16.5 Landscape Design Evaluation.218 17 Footbridges.220 Apendix A Overall stability reduction coefficient of axial compression members 2

14、22 Apendix B Elastic buckling coefficient of compression stiffened plate.228 Apendix C Overall stability coefficient of beam.232 城市钢桥设计标准 征求意见稿 9 Apendix D Calculation of critical stress of stiffened plate.237 Apendix E Calculation of tear strength,shear stress and normal stress of gusset plate.243

15、Apendix H Stability calculation of steel-concrete composite beam.245 Apendix G Classification of corrosive environment.250 Apendix H Coating system.251 Apendix I Coating performance requirements.255 Explanation of wording in this specification.257 List of quoted standards.259 城市钢桥设计标准 征求意见稿 1 1 总 则

16、1.0.1 为规范和指导城市钢桥设计，保障工程设计质量，按照安全、适用、耐久、环保、经济和美观的原则，制定本标准。1.0.2 本标准适用于城市钢桥设计。条文说明 城市道路钢桥是用钢材作为主要建造材料的桥梁，具有强度高，自重轻等特点。本标准适用于城市道路上新建永久性钢桥设计，对于有特殊用途的桥梁，如管线桥、港口码头、施工便桥等不在本标准范围内，除参照本标准外，尚应符合有关规范的规定。1.0.3 城市钢桥设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和行业有关标准的规定。城市钢桥设计标准 征求意见稿 2 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 屈曲 buckling 杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单

17、独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。2.1.2 整体稳定性 overall stability 在外荷载作用下，整个结构或构件抵抗侧向屈曲或失稳的能力。2.1.3 局部失稳 local stability failure 钢结构中，受压、受弯、受剪或在复杂应力下的板件由于宽厚比过大，板件发生屈曲的现象。2.1.4 有效宽度 effective width 在进行截面强度和稳定计算时，假定板件有效的那一部分宽度。2.1.5 长细比 slenderness ratio 构件计算长度与构件截面回转半径的比值。2.1.6 弹性临界应力 elastic critical stre

18、ss 对理想的结构，采用弹性小变形理论，结构变得不再稳定时的应力。2.1.7 薄膜应力 in-plane stress 板平面内的应力。2.1.8 毛截面 grosssection 构件的全横截面面积，但是不包括不连续的纵向加劲肋。2.1.9 有效截面 effective section 板屈曲效应或剪力滞后效应或两者之和的全截面，有效 表示板的屈曲效应和剪力滞后，有效p 表示板的屈曲效应，有效s 表示剪力滞后效应。2.1.10 板结构 slab structure 采用平板组成的结构，可以是带加劲肋的，也可以是不带加劲肋的。2.1.11 加劲肋 stiffened plate 板或截面连接在

19、一块板上，以抵抗板的屈曲或加强该板 2.1.12 加劲板 stiffened slab 带有纵向加劲肋或横向加劲肋或采用纵向加劲肋和横向加劲肋的板。2.1.13 子板块 sub-section 被翼缘和/或加劲肋包围的没有加劲肋的板部分。2.1.14 混合梁 hybrid beam 城市钢桥设计标准 征求意见稿 3 腹板和翼缘采用不同钢种的梁，本规范假定翼缘钢种比腹板的钢种级别高。2.1.15 钢-混凝土组合梁 steel and concerte composite beam 由钢梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的构件。2.2 符号 2.2.1 材料性能有关符号 E 钢材的弹性

20、模量；cE 混凝土的弹性模量；sE 普通钢筋的弹性模量；pE 预应力钢筋的弹性模量；G 钢材的剪变模量；cG 混凝土的剪变模量；sE、pE 普通钢筋、预应力钢筋的弹性模量；ckf、cdf 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；tkf、tdf 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；skf、sdf 普通钢筋抗拉强度标准值、设计值；pkf、pdf 预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值；sdf 普通钢筋抗压强度强度设计值；pdf 预应力钢筋抗压强度强度设计值；df 钢材强度设计值；vdf 钢材抗剪强度设计值；yf 钢材屈服强度；2.2.2 作用和作用效应的有关符号 sM 形成组合作用之后，组合梁截面的弯矩值；2

21、pM 预加力pN产生的次弯矩；dM 组合梁最大弯矩设计值；,b RdM 组合梁侧向抗扭曲弯矩；RdM 组合梁截面抵抗弯矩；城市钢桥设计标准 征求意见稿 4 RkM 采用材料强度标准值计算得到组合梁截面的抵抗弯矩；crM 组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩；.f RdM 只考虑翼缘作用时截面设计塑性弯矩抗力；.pl RdM 截面设计塑性弯矩抗力（无论哪种截面类型）；EdM 设计弯矩；EdN 设计轴力；pN 预应力钢束的预加力合力；EdF 设计横向力；EdV 设计剪力，包括扭矩产生的剪力；drV 连接件正常使用状态承载力；duV 连接件承载能力极限状态承载力；lV 单位长度内结合面上的纵向剪力；lR

22、dV 单位长度内纵向界面抗剪承载力设计值；dV 组合梁竖向剪力设计值；sV 混凝土桥面板中的纵桥向剪力；max 钢梁腹板最大折算应力；E 疲劳荷载作用下钢梁翼缘等效正应力幅；c 钢材疲劳抗力；、钢梁腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力；E 疲劳荷载作用下剪力连接件等效剪应力幅；c 对应于 200万次应力循环的剪力连接件疲劳设计强度；2.2.3 几何参数有关符号 0b 外侧剪力连接件中心间的距离；eib 腹板一侧的混凝土翼板计算宽度；fb 纵向受剪界面的长度；1b、2b 分别为桥面板左右两侧挑出的宽度；eb 桥面板的有效翼缘宽度；城市钢桥设计标准 征求意见稿 5 a 加劲板或未加劲板

23、的长度 b 加劲板或未加劲板的宽度 wb 焊缝之间的净宽度 effb 弹性剪力滞后的有效 s宽度 d 开孔板圆孔直径；sd 贯通钢筋直径；scd 钢梁截面形心到混凝土翼板截面形心的距离；h 组合梁截面高度；t 板的厚度；wwht、钢梁腹板高度和厚度；effL 抵抗横向力时的有效长度 l 组合梁的跨度；csl 由预应力束集中锚固力、混凝土收缩变形或温差引起的纵桥向剪力计算传递长度；p 连接件的平均间距；sy 钢筋截面重心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离。py 预应力钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离；psy 预应力钢筋与普通钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离

24、；A 钢梁截面面积；cA 混凝土桥面板截面面积；crA 由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的面积。eA 单位长度内板内横向钢筋总面积；sA 圆柱头焊钉杆径截面面积、两圆孔间钢板截面积；slA 一个加劲板上所有纵向加劲肋的横截面面积 stA 一个横向加劲肋的横截面面积 effA 有效横截面面积,c effA 板屈曲的有效 p横截面面积,c eff locA 考虑局部屈曲的有效 p 横截面面积 I 组合梁全截面惯性矩；城市钢桥设计标准 征求意见稿 6 cI 混凝土桥面板的截面惯性矩；crI 由纵向普通钢筋与钢梁形成的组合截面的惯性矩；sI 钢梁截面惯性矩；eL 边跨的等效跨度；S 混凝

25、土板对组合截面中和轴的面积矩；effW 有效弹性抗弯模量；nW 组合截面净截面模量。2.2.4 计算系数及其它有关符号 k 连接件刚度系数；0n 钢材与混凝土弹性模量的比值；sn 连接件在一根梁上的列数；LT 缺陷系数；损伤等效系数；刚度折减系数；0 结构重要性系数；Ff 疲劳荷载效应分项系数；Mf 材料疲劳强度分项系数；LT 组合梁侧向扭曲折减系数；L 根据荷载类型确定的徐变因子；弹性剪力滞后效应的有效 s宽度系数；p 桥面顶板厚度；h 纵肋高度；t 纵肋厚度；,ol 顶板和纵肋的纵向正应力；,gl 全桥体系作用顶板和纵肋的纵向正应力；,ll 局部体系作用顶板和纵肋的纵向正应力；全桥体系作用

26、和局部体系作用顶板和纵肋的纵向正应力组合系数；C 城市道路等级修正系数；城市钢桥设计标准 征求意见稿 7 11 EE，依据简化荷载模型计算的等效疲劳应力幅；,CS 考虑尺寸效应修正后的 200万次疲劳强度；Sk 尺寸修正系数；CC，构造细节的 200万次疲劳强度；22EE，构造细节的设计疲劳应力幅。城市钢桥设计标准 征求意见稿 8 3 材料及设计指标 3.1 材料 3.1.1 城市钢桥应根据结构形式、受力状态、连接方法及所处环境条件，合理地选用材料。3.1.2 钢材可采用 Q235 钢、Q355 钢、Q370 钢、Q390 钢、Q420 钢和 Q500 钢，其质量应分别符合国家标准碳素结构钢

27、GB/T 700、低合金高强度结构钢（GB/T 1591）和 桥梁用结构钢GB/T 714的规定。条文说明 当采用本标准未列出的其他牌号钢材时，宜按照国家标准公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T 50283 进行统计分析，研究确定其设计指标及适用范围，其质量应符合国家标准的规定。钢桥主体结构的受力板材厚度不宜小于 8mm，不宜大于 150mm。3.1.3 有关牌号钢材冲击韧性应符合下列规定：1 对需要验算疲劳的焊接构件，当桥梁工作温度 t 处于 0-20范围时，Q235 和Q355 的冲击韧性应满足质量等级 C的要求，而 Q370q、Q390、Q420和 Q500的冲击韧性应满足质量等级 D

28、的要求；当桥梁工作温度-20时，Q235和 Q355的冲击韧性应满足质量等级 D的要求，而 Q370q、Q390、Q420和 Q500的冲击韧性应满足质量等级 E 的要求。条文说明 桥梁工作温度指桥梁所处外部环境工作下的温度，严格来说桥梁工作温度的取值与可靠度有关。为便于使用，一般可取桥梁最低日平均气温。2 对需要验算疲劳的非焊接构件，当桥梁工作温度-20时，Q235 和 Q355 的冲击韧性应满足质量等级 C的要求，而 Q370q、Q390、Q420 和 Q500 的冲击韧性应满足质量等级 D 的要求。3.1.4 根据桥梁所处环境条件，可采用耐候结构钢，其质量应符合国家标准 桥梁用结构钢GB

29、/T 714的规定。条文说明 钢材锈蚀是阻碍钢结构桥梁发展的主要原因之一，同时钢材防腐涂装费用在桥梁初期建设费用中占有较大的比例。耐候钢是钢铁行业在提高钢材抵抗自然环境腐蚀方面做出了大量努力后的一个典型成果。耐候钢并不是不发生锈蚀，而是在钢材表面形成致密且连续的安定锈层，可以依靠其自身性能抵抗一般环境下的侵蚀，简涂装甚至做到免涂装，大幅降低后期养护成本。耐候钢比普通合金钢的价格高大约 5%10%，城市钢桥设计标准 征求意见稿 9 但是从整个桥梁使用期间来衡量，耐候钢桥的费用远远低于普通钢桥的费用。美国、日本的钢结构桥梁已经广泛推广耐候钢，我国目前已经具备了耐候钢的生产能力，并开始向国外出口。3

30、.1.5 当焊接结构受到板厚方向的拉力时，宜采用 Z 向钢，其材质应符合国家标准桥梁用结构钢GB/T 714的规定。条文说明 采用 Z 向钢由于当焊接熔融面平行于材料表面时，层状撕裂较易发生，对沿厚板方向承受拉力的接头不利。其材质应符合国家标准桥梁用结构钢GB/T 714的性能要求。3.1.6 钢结构的连接材料应符合下列要求：1 高强度螺栓、螺母、垫圈应符合国家标准 GB/T 12281231 的规定。2 普通螺栓应符合国家标准 六角头螺栓 C 级（GB/T 5780）和 六角头螺栓（GB/T 5782）的规定。3 圆柱头焊钉连接件的材料应符合国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB/T 1043

31、3）的规定。4 锚栓的材料可采用 Q235、Q355、Q390或强度更高的钢材，其质量等级不宜低于 B级，其材质应符合国家标准 碳素结构钢（GB/T 700）、低合金高强度结构钢（GB/T 1591）和桥梁用结构钢GB/T 714的规定。条文说明 对于工作温度不高于-20的受拉锚栓，所用钢材厚度或直径不宜大于 40mm，质量等级不宜低于 C级；当钢材厚度或直径不小于 40mm，质量等级不宜低于 D 级。5 铆钉采用的牌号及材质应符合国家标准标准件用碳素热轧圆钢（GB 715）的规定。6 高强环槽铆钉连接副的技术条件应符合国家标准 环槽铆钉连接副技术条件（GB/T 36993）的规定。条文说明

32、高强环槽铆钉，又称哈克（HUCK）铆钉或哈克螺栓，是根据胡克定律原理，在环槽铆钉专用设备的作用，轴向拉力铆钉，同时径向挤压套环，将套环的金属挤压到带有多条独立环状沟槽的铆钉的凹槽内，使铆钉和套环紧密结合形成永久金属塑性变形的一种紧固方式。环槽铆钉于 20 世纪 40 年代在美国发明，具有安装方便、防松动性能优良、疲劳寿命优异、免于维护等特点，在铁路车辆、矿山机械、汽车、舰船、航空航天等领域得到了广泛的应用。目前国内生产的型号有 5.8R、8.8R、10.9R 级型环槽铆钉和短尾型城市钢桥设计标准 征求意见稿 10 环槽铆钉。高强型环槽铆钉（暂时不列如）高强短尾型环槽铆钉 7 钢铸件采用铸钢材质

33、应符合国家标准一般工程用铸造碳钢件（GB/T 11352）的规定。8 销、铰、轴等宜采用优质碳素结构钢锻制或轧制钢材，其质量应符合国家标准优质碳素结构钢（GB/T 699）的规定。9 焊接性能应与基材相匹配，选用的焊接材料、焊接工艺均应根据设计要求通过焊接工艺评定。条文说明 在焊接结构中，自动焊、半自动焊所采用的焊丝、焊剂，手工焊的焊条及其焊接工艺，直接影响焊接接头的性能，为使其尽可能与基材相匹配，规定要求通过试验选用合适的焊接材料和焊接工艺，确保焊接质量和结构安全。对需要验算疲劳的结构构件，为减少焊缝金属中的含氮量防止冷裂纹，并使焊缝金属脱硫减小形成的热裂纹的倾向，以综合提高焊缝质量，宜采用

34、低氢型碱性焊条。3.1.7 非焊接结构用铸钢件的质量应符合国家标准 一般工程用铸造碳钢件（GB/T 11352）的规定；焊接结构用铸钢件的质量应符合国家标准 焊接结构用碳素钢铸件（GB/T 7659）的规定。3.1.8 热铸锚头铸体材料应选用低熔点锌铜合金。冷铸头铸体材料可由环氧树脂、铁砂、矿料、固化剂等组成，其配比应由试验确定。3.1.9 锚具、连接器、伸缩装置、阻尼器、鞍座等其他桥梁构件用结构钢应满足国家和行业产品标准的规定。3.1.10 拉索、主缆和吊索等所用高强度钢丝、钢绞线及钢丝绳的技术性能应符合下列规定：1 高强度钢丝应符合国家标准桥梁缆索用热镀锌或锌铝合金钢丝（GB/T 1710

35、1）或斜拉桥用热挤聚乙烯高强钢丝拉索（GB/T 18365）的规定。2 钢绞线应符合国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224）或高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线（YB/T 152）的规定。3 钢丝绳应符合国家标准重要用途钢丝绳（GB 8918）、钢丝绳通用技术条件城市钢桥设计标准 征求意见稿 11（GB/T 20118）或粗直径钢丝绳（GB/T 20067）的规定。3.2 设计指标 3.2.1 钢材的强度设计值应根据钢材材质以及厚度按表 3.2.1-1、表 3.2.1-2 的规定采用。表 3.2.1-1 碳素结构钢和低合金结构钢强度设计值（MPa）钢材 抗拉、抗压 和抗弯 df 抗剪 v

36、df 端面承压（刨平顶紧）cdf 牌号 厚度（mm）Q235 16 190 110 280 1640 180 105 40100 170 100 Q355 16 285 165 355 1640 275 160 4063 270 155 6380 260 150 80100 250 145 Q390 16 310 180 370 1640 295 170 4063 280 160 63100 265 150 Q420 16 335 195 390 1640 320 185 4063 305 175 63100 290 165 表 3.2.1-2 桥梁用结构钢强度设计值（MPa）钢材 抗拉、抗压

37、 和抗弯 df 抗剪 vdf 端面承压（刨平顶紧）cdf 牌号 厚度（mm）Q355q 50 285 165 355 50100 275 160 Q370q 50 295 170 385 50100 285 165 Q420q 50 335 190 400 50100 325 185 Q500q 50 400 230 475 50100 380 215 注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。城市钢桥设计标准 征求意见稿 12 条文说明 抗拉、抗压和抗弯强度设计值df 以钢材屈服强度yf为基础除以材料分项系数R 并取 5 的整倍数而得。材料分项系数R

38、=1.25。钢材的抗剪强度设计值以df 为基础，/3 0.577vd d df f f。钢材端面承压（刨平顶紧）设计值以抗拉强度最小值uf 为基础，/1.322cd uff。3.2.2 铸钢和锻钢等的强度设计值应按表 3.2.2-1的规定采用。表 3.2.2-1 铸钢和锻钢的强度设计值（MPa）强度种类 钢号 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 35 号钢 45 号钢 抗拉、抗压和抗弯df 170 200 225 250 280 抗剪vdf 100 115 130 145 160 铰轴紧密接触时径向受压1 rdf 85 100 110 125 140 辊轴或摇轴自由接触

39、时径向受压2 rdf 6.5 8.0 9.0 10.0 11.0 销孔承压sdf 190 210 注：1 铰轴紧密接触系指接触面为圆弧中心角为 2 45 的接触；辊轴或摇轴自由接触系指轴与板平面的接触。2 计算紧密接触或自由接触受压强度时，其承压面积采用轴径截面。轴与板采用不同钢种时，径向受压设计值取用其较低者。条文说明 铸钢件在城市桥梁中一般用作支承部件，有些部件如支座需要承受较大冲击力，选材时避免采用强度较低、塑性较差、冲击韧性较低的铸钢。本条所列铸钢和锻钢的强度设计值有以下几点需作说明：（1）铸钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值 df以铸钢屈服强度 yf为基础除以材料分项系数 R并取 5 的整

40、倍数而得。材料分项系数 R=1.36。表 3.2.2 中 35 号钢和 45 号钢因为经过锻制或轧制，其抗拉、抗压和抗弯强度设计值 df仍取 R=1.25。城市钢桥设计标准 征求意见稿 13 铸件抗剪强度设计值以df为基础，/3 0.577vd d df f f。（2）表 3.2.2-1 中铰轴紧密接触时径向抗压强度设计值，是假设铰轴仅在圆周 1/4 范围内密合，此时压应力假定按余弦曲线变化推导得出，表中1 rdf 的数值当承压面积采用轴径截面（通过轴直径的截面）时为10.47 0.5rd d df f f。（3）辊轴或摇轴自由接触是指辊轴或摇轴与平板接触，其压应力是以线接触的局部承压应力，计

41、算时也用辊径截面上的平均应力来表示。（4）表 3.2.2-1 中的销孔承压强度设计值采用 0.76sd dff。3.2.3 焊缝的强度设计值宜与基材相同，且不应大于基材的强度设计值。3.2.4 普通螺栓和锚栓连接的强度设计值应按表 3.2.4-1的规定采用。表 3.2.4-1 普通螺栓连接的强度设计值（MPa）螺栓的性能等级、锚栓和 构件钢材的牌号 普通螺栓 锚 栓 C 级 A、B 级 抗拉 btdf 抗剪 bvdf 承压 bcdf 抗拉 btdf 抗剪 bvdf 承压 bcdf 抗拉 atdf 普通螺栓 4.6 级、4.8 级 145 120 5.6 级 185 165 8.8 级 350

42、280 锚栓 Q235 125 Q355 160 构件 Q235 265 350 Q355 340 450 Q390 355 470 Q420 380 500 注：A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的要求。条文说明 本条给出了普通螺栓连接的抗拉、抗剪和承压强度设计值。螺栓连的受拉和受剪由螺栓自身承担，其强度设计值应按螺栓的公称抗拉强度buf 除以相应的抗力分项系数R 确定；螺栓承压有孔壁承受，其强度设城市钢桥设计标准 征求意见稿 14 计值按孔壁钢材的最小抗拉强度uf 除以相应抗拉分项系数

43、R 确定。各抗力分项系数经参考有关规范并换算后取得。3.2.5 高强度螺栓预拉力设计值dP 应根据螺纹直径规格按表 3.2.5-1的规定取用。表 3.2.5-1 高强度螺栓的预拉力设计值（kN）性能等级 螺纹规格 M20 M22 M24 M27 M30 M36 8.8S 125 150 175 230 280 10.9S 155 190 225 290 355 表 3.2.5-2 高强环槽铆钉的预拉力设计值（kN）性能等级 螺纹规格 T20 M22 M24 M27 M30 M36 8.8S 126 175 208 250 315 10.9S 181 220 257 334 408 595 3.

44、2.5 高强度螺栓预拉力设计值dP 应根据螺纹直径规格按表 3.2.5-1的规定取用。3.2.6 铆钉连接的强度设计值应按表 3.2.6-1 的规定采用。表 3.2.6-1 铆钉连接的强度设计值（MPa）铆钉钢号和 构件钢材牌号 抗拉(钉头拉脱)rtdf 抗剪rvdf 承压rcdf I 类孔 II 类孔 I 类孔 II 类孔 铆钉 BL2 或 BL3 105 160 135 构件 Q235 390 320 Q355 500 405 Q390 520 425 注：1 I 类孔系指在装配好的构件上钻成的孔；在单个零件和构件上用钻模钻成的孔；在单个零件上先钻成或冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩

45、钻成的孔。2 类孔系指在单个零件上一次冲成或不用钻模钻钻成的孔。3 沉头和半沉头铆钉连接表中数值应乘以折减系数 0.8。条文说明 表 3.2.6-1 中铆钉连接的抗拉（钉头拉脱）强度设计值rtdf 和抗剪强度设计值rvdf，是根据标准件用碳素热轧圆钢（GB 715）牌号 BL2的最小抗拉强度 335ruf MPa 算得的。该标准还有 BL3，其 370ruf MPa，虽然后者比前者大，但塑性较差，BL3 铆钉的强度设计值仍取与 BL2 铆钉相同。铆钉的抗力分项系数经参考有关规范并换算后分别取：抗拉R=3.126；抗剪 I 类孔R=2.045；抗剪 II 类孔R=2.446；经/ruRf 计算后

46、均取 5 的整倍数。城市钢桥设计标准 征求意见稿 15 铆钉连接在确定承压强度时，一般认为只与构件钢材强度有关，但为了避免钉杆先于孔壁破坏，构件钢材强度不能用得过高。表 3.2.6-1 中只列有 Q235 钢、Q355 钢和 Q390 钢，Q420 钢没有列入。铆钉连接承压抗力分项系数，I 类孔采用：构件为 Q235 钢时，R=0.96；构件为 Q355 钢和 Q390 钢时，R=0.95；II 类孔采用：构件为 Q235 钢时，R=1.17；构件为 Q355 钢和 Q390 钢时，R=1.15。3.2.7 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表 3.2.7-1 的规定采用。表 3.2.7-1 钢材

47、和钢铸件的物理性能指标 弹性模量 E(MPa)剪切模量 G(MPa)线膨胀系数（1/）泊松比 v 质量密度（kg/m3)2.06 105 0.790 105 12 10-6 0.31 7850 3.2.8 拉索用钢丝、钢绞线的抗拉强度设计值应按表 3.2.8-1 的规定采用。表 3.2.8-1 钢丝、钢绞线的抗拉强度设计值（MPa）材料种类 抗拉强度标准值kf 抗拉强度设计值df 钢丝 1670 900 1770 955 1860 1005 1960 1055 钢绞线 1770 955 1820 980 1860 1005 1960 1055 注：1 表列钢丝抗拉强度设计值系数为级松弛钢丝的数

48、值；当采用公称直径 5mm的 I 级松弛钢丝时，乘以折减系数 0.9。2 表列抗拉强度设计值，用于销接式吊索时乘以折减系数 0.83。条文说明 斜拉桥和悬索桥的缆索系统采用的钢丝、钢绞线无明显屈服点，其安全系数是根据线材的抗拉强度b取用的。按照公路斜拉桥设计规范（JTG-T 3365-01）的规定，无论是钢丝或钢绞线，用作拉索时其换算后的安全系数约为 2.482.56，比钢结构普通钢材的安全系数取得高，经换算R=1.85。当钢丝、钢绞线用作吊索时，由于吊索的安全系数比拉索更高，因而按拉索安全系数换算得到的强度设计值还要折减。3.2.9 钢丝绳应按其最小破断拉力（kN）除以抗拉强度分项系数R 求

49、得最小破断拉力设计值dF，R 应按表 3.2.9-1 确定。最小破断力应根据粗直径钢丝绳（GB20067）钢芯钢丝绳城市钢桥设计标准 征求意见稿 16 取值。表 3.2.9-1 钢丝绳抗拉强度分项系数R 材料种类 骑跨式吊索 销接式吊索 抗拉强度分项系数R 2.95 2.2 城市钢桥设计标准 征求意见稿 17 4 基本规定 4.0.1 城市钢桥应考虑设计状况并开展相应的极限状态设计。条文说明 城市钢桥设计的两类极限状态：1 承载能力极限状态：对应于桥梁及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态，包括构件和连接的强度破坏、结构或构件丧失稳定及结构倾覆等。2 正常使用极限状态：

50、对应于桥梁及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态，包括影响结构、构件正常使用的开裂、变形及影响结构耐久性的局部损坏等。并规定了四种设计状况以及对应应开展的极限状态设计：1 持久状况所对应的是桥梁使用阶段，要对桥梁结构所有预定功能应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。2 短暂状况所对应的是桥梁施工和维修阶段，应进行承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限状态设计。3 偶然状况所对应的是桥梁可能遇到撞击等状况，应进行承载能力极限状态设计。4 地震状况所对应的是桥梁可能遭遇地震状况，应进行承载能力极限状态设计。4.1.2 城市钢桥按承载能力极限状态设计时，对持久设计状况和短暂设